我们主要的研究领域包括光伏,这也是我们机构最看重的一部分,我们今天的主题主要讲的是能源转换,我们也会研究光热、建筑能源和氢的技术。今天更多跟大家来讲的是电站,首先提出第一个问题,我们要讲的是什么样的电站,这边给大家带来了一些案例。首先看到了中国商用的电站,它的规模都是在百兆瓦以上,逆变器有百万个组件,另外我们可能看到一些小的电站,在多个区域进行投资,换句话说它会有超过30个独立的电站,比方说在土耳其各地都有,它们的条件各有不同。第三种案例像德国屋顶式的光伏,在德国屋顶的光伏应用是主要应用于商用的或者是产业的建筑,我们也有一些电厂级别的挑战,包括了屋顶和结构材料支架的问题,还有一些屋顶比较复杂的问题。如果我们考虑到今天的质保,需要标准化电站的部件,所以当我们来建造电站的时候,要知道我们做的电厂,还是屋顶,还是其他,它们彼此之间都是有区别的,百分之百的检测是不可能覆盖这些组件和逆变器的,所以我们必须要很好的来设计它的特性,让它尽可能的减少故障,在建造的时候也不会出问题。
另外一点如何来评估这些电站,它会有什么样的关键指标呢?我们如何使用这些指标来评估这些电站?接下来跟大家讲两个,第一个就是我们已经听到了很多很多次的术语,我们的度电成本,第二个就是能效比PR,我们看一下在组件和电站之间的能源转换的效率,我们首先来看一下发电成本,就是度电成本,LCOE我们会有很多因素都会跟质量系统相关,当然它都是跟质量、运维密切相关的,同时对于电站的性能,对于组件的效率,对于产出本身,还有它的辐照的因素都是有很密切的联系的。这一页我们可以看到度电成本,从技术的角度做一些质量和技术上的评估,保证这些参数确实可以在现实当中满足相关的要求。大家可以看到,我们项目的不同阶段会有不同的质量评估的指标,可以确保这些参数满足要求,因为我们时间不多,所以我主要会看前面的两个阶段,尤其关注于其中的一个评估指标,在这个时候我们首先来看项目发展的第一个阶段。
我们可以看一下太阳能资源的评估,这个对于度电成本的评估,可以说是非常重要的,所以我们要看一下在财务评估的基础上,要看到电站的产能分析,应该是由独立的机构来做电站的评估,第三方可以给出具体的文件,并且为了验证这些结果,一定要有相关的不确定度的报告,这边给大家看的是最主要的一些参数,在做产能分析的时候,可以看到它有一些不确定度,比方说天气的数据本身,我们会有阴雨的条件,还有电站的设计,还有一些环境的问题,比方说遮盖和泥土的赃物,还有我们怎么在设备质量上通过制造商的数据反映出它的要求,这些可以说是在做仿真的时候,要输入的最主要的参数,我们今天看起来还是很容易的,因为已经有很多现成的软件,会有很多复杂的模型,但是最终我们产能评估的决定,它其实也是取决于我们输入数据的质量,为了验证预测结果,我们做了一些比较,包括了实际的测量数据,有很多实际现场的测量数据,和最初始预测的产能比较。我们说到了有25家电厂,有5年非常准确的数据,我们可以把这个和过去的比较结果相对应,大家可以看到第一栏,这是所有25个电厂,辐照的区别和实际辐照的区别,可以通过这5年的卫星数据得到实际的测量数据,我们可以看到它是比初始的预测辐照值超出了5%。第二个就是全球的辐射,这个也是通过系统当中的传感器得到的,它的水平比我们预测要高。对于PR值,大家可以看到两者非常吻合,它的区别可能就只是正负0.6%,但是最终对产能,可以看到比预测高出了4.5%,所以我们现在的问题就是,能不能够把预期的产能和实际的测量产能之间区别的原因找到,为什么我们的PR值会有很好的辐照呢,在德国有长期的辐照的收集,从96%下降到94%,在80年代的时候有上升的辐照值,5年之前认为,我们还是尽可能的收集比较多的数据,取了20年辐照的平均值,换句话说辐照的平均值,实际上就是在案例当中显示,比实际的辐照值更低。这就意味着使用这些辐照的数据,其实低估了德国辐照的状况,可以看到世界其他情况也有。
这边可以看到美国、欧洲、中国、日本和印度的一些数据,我们可以看到有基本同样的趋势,所以我们现在可以看到在辐照数据方面的精度是偏低的,看到太阳比较亮还是比较暗,对于实际的结果有很大的影响,而且取用数据的时间轴也会影响结果。这就意味着我们必须要验证,并且评估这些数据,尤其是辐照的数据,并且非常慎重的选择数据源和时间段,降低预测的风险。我们在这里做了很多科学方面的比较,做了一个不确定性的蒙地卡罗模拟估算,看看这些值到底是如何的。左边看到的就是年度值,可以看到它和实际测量值之间的比较,最后可以看到我们做了这样区别化,可以看到P10和P50这两个值,我们预测的电厂和实际的电厂是很接近的,换句话说并不是有着非常不稳定的值,但是从衰减的趋势来说,我们需要考虑到,随着时间的变化,不确定度也是有所变化的,因为我们确实不知道20年之后的辐照是如何的,这方面的确定性还是很高的,我们在这边可能也会接受建议,比方说不确定度是20%或者21%。
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